JP2013117110A - 屋根上防水支持金具 - Google Patents

Abstract

【課題】屋根上で各種物品を支持するための屋根上支持金具において雨水等の防水効果を向上させる。
【解決手段】屋根の流れ方向の突条部を跨ぐように形成されたベース部11と、ベース部11から上方に延長する起立部15と、起立部15の上端部に設けられた支持部18から成る。ベース部11は、上端平面部12とその両側の両側面部13と、これら両側面部13の下端の接合面部14とから成る。ベース部11の略中央部位で固定螺子19により屋根に螺着固定され、前記ベース部11の上端平面部12の下面と、両側面部13の間に位置する屋根上面とに第１防水部材2を配設し、こられの間に第２防水部材4bを配設する。ベース部11の接合面部14と屋根の間に第２防水部材4を介装する。第１防水部材2（ブチルゴム）として第２防水部材4（エチレンプロピレンゴム）よりも相対的に粘度の低い素材を使用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、波形スレート屋根や折板屋根等その表面に突条部を有する屋根上に各種物品を設置し固定するための支持金具に関し、より詳しくは、その支持金具取付部位の防水効果を発揮するものに関する。

従来より、はぜ継ぎ式、折板重ね式、折板接合式等各種の折板屋根や、波形スレート屋根等々、各種タイプの屋根上にソーラーパネル等の物品を設置し、固定するために各種の支持固定金具が使用されて来た。
これらの金具においては、雨水等の防水対策が必須の事項となる。これら従来の支持固定金具の防水構造としては、下記特許文献に記載の発明を挙げることができる。

下記特許文献１に記載の「太陽電池屋根の防水構造」においては、左右端の太陽電池モジュールと瓦材との間の防水効果を実現するものである。
その構成は、取付レールを間にして太陽電池モジュール及び瓦材が屋根下地材上に配設された太陽電池屋根において、取付レールに取り付けられる固定カバー体の一端のフレーム部材押え部によって、太陽電池モジュールのフレーム部材を取付レールに固定するとともに、固定カバー体の他端の瓦材押え部によって、瓦材を屋根下地材上に押えるように構成した太陽電池屋根の防水構造であって、固定カバー体の瓦材押え部と瓦材との間に防水部材を備え、この防水部材によって瓦材押え部と瓦材との間の漏水を防止したものである。

下記特許文献２に記載の「太陽エネルギー変換パネルの継目の防水構造」は、防水性能を十分確保し、受光面積を減らさず、取付作業を阻害しない太陽エネルギー変換パネルの継目の防水構造に関し、その構成は、ソーラーパネルを支持するレール状の支持部材のうち互いに隣接するものの側面の間に可撓性を有するパッキン部材を介装するとともに、これらの支持部材にまたがって防水テープを張り付けて、二重の防水構造としたものである。

特開２００１−９０２９３号公報 特開平７−１８０３１０号公報

本発明においても防水構造に関しては上記従来技術と同様の効果を目指すものであるが、本発明においては、屋根上設置物品を支持し固定する支持固定金具における防水構造がその目的であり、とりわけ波形スレート屋根或いは折板屋根等、その上面に突条部が設けられた屋根に取り付けることができる支持固定金具の防水構造であって、その支持固定金具を屋根部に螺着する固定螺子の部位での防水構造をその課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１のものは、波形スレート屋根上に各種物品を設置するための支持金具であって、屋根の流れ方向の突条部を跨ぐように形成されたベース部と、ベース部から上方に延長する起立部と、起立部の上端部に設けられた支持部とから成り、ベース部は、上端平面部とその両側で下方に延長する両側面部と、これら両側面部の下端で屋根上面に接合する接合面部とからなり、ベース部略中央部位で固定螺子により屋根に螺着固定され、前記ベース部の上端平面部の下面と、両側面部の間に位置する屋根上面とに第１防水部材を配設し、これら第１防水部材間には、第２防水部材を配設し、更にベース部の接合面部と屋根の間には第２防水部材を介在させ、第１防水部材が第２防水部材よりも相対的に粘度の低い、柔軟な素材を使用したことを特徴とする屋根上防水支持金具である。

本発明の第２のものは、上記第１の発明に係る防水支持金具を２個以上並列に設け、それぞれのベース部が波形スレート屋根のそれぞれの突条部と適合し、ベース部の上端平面部、起立部及び支持部を相互に連結して一体的に設けたことを特徴とする屋根上防水支持金具である。

本発明の第３のものは、折板屋根上に各種物品を設置するための支持金具であって、屋根の流れ方向の突条部を跨ぐように形成されたベース部と、ベース部から上方に延長する起立部と、起立部の上端部に設けられた支持部とから成り、ベース部は、屋根の突条部に接合する両接合部と、これら両接合部を連結する上端連結部とから成り、ベース部の両接合部においてそれぞれ固定螺子により屋根に螺着固定され、それぞれの接合部と屋根との間に防水部材を配設し、この防水部材が、固定螺子の周辺部に配設される第１防水部材と、その外周部に配設される第２防水部材とから形成され、第１防水部材が第２防水部材よりも相対的に粘度の低い、柔軟な素材を使用したことを特徴とする屋根上防水支持金具である。

本発明の第４のものは、上記第１乃至第３の発明のそれぞれにおいて、第１防水部材としてブチルゴム（ＩＩＲ）を使用し、第２防水部材としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を使用したことを特徴とする屋根上防水支持金具である。

本発明の第５のものは、上記それぞれの発明において、固定螺子による締着部位の支持金具表面側に防水パッキンを介在させたことを特徴とする屋根上防水支持金具である。

本発明の第１のものにおいては、その支持固定金具のベース部の構造、即ち、上端平面部とその両側で下方に延長する両側面部と、これら両側面部の下端で屋根上面に接合する接合面部とから形成されることにより、波形スレート屋根の突条部の形状に沿うように相応しく設置することができる。
そして、この支持固定金具は、ベース部略中央部位で、つまり上端平面部の略中央部位で固定螺子によって屋根部に固定されるのであるが、この固定螺子による固定位置が雨水等の漏水部位となり、この部分の防水対策構造がポイントとなるのである。

本発明においては、この固定螺子の部位の防水構造として、ベース部の上端平面部の下面と、両側面部の間に位置する屋根上面とに第１防水部材を配設し、これら第１防水部材間には、第２防水部材を配設して、言わばこれら第１防水部材と第２防水部材との３層構造とし、更にベース部の接合面部と屋根の間には第２防水部材を介在させて防水機能を向上させたものである。
しかも、これら２種類の防水部材においては、第１防水部材の粘度を第２防水部材の粘度よりも低いもの（柔軟なもの）を採用したのである。

即ち、固定螺子が挿通する締着部位においては、支持固定部材のベース部の上端平面部の直下に第１防水部材を、その下に第２防水部材を、最下層の屋根部の上面に第１防水部材を配設して、螺子挿通部に最も近接する部位に相対的に粘度の低い第１防水部材を、これらの中間部に相対的に粘度の高い第２防水部材を配設してその防水効果をより向上させたものである。
他方、ベース部材の両側の屋根部突条部に接合する接合面部と屋根部との間には相対的に粘度の高い第２防水部材を介装させ、この部位での防水機能を保持させたものである。

本発明の第２のものにおいては、上記第１の発明に係る支持金具の２以上のものを横方向に並列して連結したもので、波形スレート屋根の２つ以上の突条部にまたがるように設置できる構成にし、その上端の支持部の横幅をより大きくできるものである。
即ち、ベース部が１つの金具であれば、ソーラーパネル用架台が特定の突条部の位置にしか設置できないため、その架台の取付の自由度が低いこととなるが、この第２の発明に係る金具は、その支持部の横幅を大きくすることができ、ソーラーパネル用架台の取り付け位置をその大きい横幅の範囲内で自由に設定することができることとなるのである。
また、スレート屋根特有の波形形状にも影響されず任意な位置に水平方向へスライドして取り付けることもできることとなる。
更に、ベース部を２以上としているために、２つ以上の屋根突条部に設置することにより屋根への荷重負担を低減することに寄与することになるのである。

本発明の第３のものにおいては、本発明に係る支持金具を折板屋根に取り付けられる形態のものとしており、従って、そのベース部の形態が異なるもので、上記第１の発明のような３層構造の防水部の存在はないのであるが、固定螺子が螺着される部位の接合部、つまり、折板屋根の突条部の一側面とベース部の接合面部との間に防水部材を介装し、この防水部材を、固定螺子の周辺部に配設される第１防水部材と、その外周部に配設される第２防水部材とから形成し、第１防水部材が第２防水部材よりも相対的に粘度の低い、柔軟な素材を使用したことを特徴として、その防水機能を向上させたものである。

本発明の第４のものにおいては、上記第１乃至第３の発明のそれぞれにおいて、第１防水部材と第２防水部材の素材を限定したものであり、第１防水部材としてブチルゴム（ＩＩＲ）を、第２防水部材としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を使用したものである。
ブチルゴムのムーニー粘度は、４５〜８０（ＭＬ_１＋４）であり、エチレンプロピレンゴムのムーニー粘度は、４０〜１００（ＭＬ_１＋４）である。
これらの防水部材を使用することにより、良好な防水効果を発揮させることができた。
尚、ムーニー粘度というのは、生ゴムや未加硫ゴムの塑性を計る単位で、試料を摂氏１００度に加熱し、この中で毎分２回転する円板に掛かるトルクから求められ、加熱１分後、回転開始後４分経過後の値を取ることとなっている。

本発明の第５のものにおいては、上記構成に加えて、固定螺子として従来からある止水パッキン付きドリルビスや止水パッキン付きルーフボルト等を使用することにより、支持金具の外側に更にパッキン部材を介装させ、防水効果をより完全なものとしている。
尚、本発明においては、金具の接合面部と屋根上面との間に介装する第２防水部材は、止水機能ばかりでなく、屋根材への緩衝機能をも兼ね備えており、緩衝材の役目も荷うものである。

本発明に係る防水支持金具の第１実施形態について図示したものであり、その（Ａ）が取り付けた状態の全体斜視図、その（Ｂ）が屋根上で縦桟を支持した状態の説明図、その（Ｃ）が正面拡大図である。 本発明に係る防水支持金具の第２実施形態について図示したものであり、その（Ａ）が取り付けた状態の全体斜視図、その（Ｂ）が屋根上で縦桟を支持した状態の説明図、その（Ｃ）が正面拡大図である。 本発明に係る防水支持金具の第３実施形態について図示したものであり、その（Ａ）が取り付けた状態の全体説明図、その（Ｂ）が断面説明図、その（Ｃ）が螺子部の拡大図である。

以下、添付の図面と共に本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る防水支持金具の第１実施形態について図示したものであり、その（Ａ）が取り付けた状態の全体斜視図、その（Ｂ）が屋根上で縦桟Ｓを支持した状態の説明図、その（Ｃ）が正面拡大図である。

本発明に係る屋根上防水支持金具１０は、下端のベース部１１と、ベース部１１から上方に起立する起立部１５と、最上端の支持部１８とから成る。
ベース部１１は、波形スレート屋根Ｒ１の突条部Ｒｔを跨ぐように形成され、その上端に位置する上端平面部１２と、この上端平面部１２の両側から下方に延長する側面部１３、１３と、波形スレート屋根Ｒ１の突条部Ｒｔに沿うように接合する接合面部１４、１４とから構成されている。

ベース部１１の上端平面部１２の中央部位に螺子挿通穴が穿設され、この螺子挿通穴を介して止水パッキン付きドリルビス１９によって、この支持金具１０が屋根Ｒ１の下地材に螺着され固定されるのである。
支持部１８の上面には、例えば、ソーラーパネル設置用の縦桟Ｓが載置され、固定されるのである。
ここで、防水部材が上記支持金具１０と屋根Ｒ１との間に介装される。

防水部材は、図１（Ｃ）から解る通り、ベース部材１１の上端平面部１２の下面に設けたシート状の第１防水部材２と、ベース部１１の両側面部１３、１３の間の屋根上面に沿って配設されたやはりシート状の第１防水部材２と、これらの間に配設された第２防水部材４ｂと、ベース部１１の接合面部１４と屋根上面との間に介装されたシート状の第２防水部材４とから形成されている。

第１防水部材２、２間に配設された第２防水部材４ｂは、その間隔形状に合致したブロック体からなるものである。
そして、第１防止部材２としては、ブチルゴム（ＩＩＲ）を使用し、第２防水部材４、４ｂとしては、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を使用している。
シート状の第１防水部材２及び第２防水部材４の厚みは、約２．０ｍｍ程度である。

このように、本実施形態においては、止水パッキン付きドリルビス１９が取り付けられる部位に先ず第１防水部材２が、次に第２防水部材４ｂが、最後に第１防水部材２が３層構造に配設されて雨水等の浸入を防止する。
ここで、第１防水部材２としてブチルゴムを使用し、第２防水部材としてエチレンプロピレンゴムを使用しているため、前者が後者よりも粘度が低く、柔軟であり、ドリルビス１９が挿通する螺子挿通穴の部位に相対的に柔軟な素材が配置され、第１防水部材２、２の間には相対的に粘度の高い素材が配置され、更に、ベース部１１の接合面部１４と屋根上面との間には相対的に粘度の高い第２防水部材を配設することにより、その防水機能又は防水効果を向上させたものである。

因みに、第１防水部材２であるブチルゴムのムーニー粘度は、４５〜８０（ＭＬ_１＋４）で、第２防水部材４であるエチレンプロピレンゴムのムーニー粘度は、４０〜１００（ＭＬ_１＋４）であり、第１防水部材２の粘度は、第２防水部材４の粘度よりも低く、相対的に前者が後者よりも柔軟なものである。
止水パッキン付きドリルビス１９には、そのビス頭部の下面にワッシャ及び止水パッキン１９ｐが配備されている。

図２は、本発明に係る防水支持金具の第２実施形態について図示したものであり、その（Ａ）が取り付けた状態の全体斜視図、その（Ｂ）が屋根上で縦桟Ｓを支持した状態の説明図、その（Ｃ）が正面拡大図である。
この実施形態においても、波形スレート屋根Ｒ１上に設置されるものである。

この第２実施形態に係る支持金具２０は、上記第１実施形態に係る支持金具１０を横方向に２つ並べた如き形態を有する。
即ち、前記第１実施形態に係る防水支持金具１０を２個横方向に並列に並べ、２つのベース部が波形スレート屋根の２つの突条部と適合し、ベース部の上端平面部１２、起立部１５及び支持部１８をそれぞれ相互に連結して連続的に設けた形態を有するものである。

防水部材も、それぞれのベース部と屋根との間に介装されており、それぞれの防水部材の構成は、前記第１実施形態と同一である。
即ち、それぞれのベース部において、上端平面部と屋根との間には、第１防水部材２と、第２防水部材４ｂと、第１防水部材２との３層構造を有し、接合面部１４と屋根との間には第２防水部材４が介装されたものである。
そして、第１防水部材としては、ブチルゴム（ＩＩＲ）を使用し、第２防水部材としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を使用したものである。

図３は、本発明に係る防水支持金具の第３実施形態について図示したものであり、その（Ａ）が取り付けた状態の全体説明図、その（Ｂ）が断面説明図、その（Ｃ）が螺子部の拡大図である。
この第３実施形態に係る支持金具３０は、折板屋根Ｒ２の突条部Ｒ２ｔに沿って長手方向に長い帯状のものから成り、言わば縦桟Ｓが合体されているものである。

防水支持金具３０は、長手方向に長い帯状のものから成り、その最下端部のベース部３１は、両側に位置する接合面部３４、３４と、この接合面部３４、３４のそれぞれから上方に延長する上端連結部３６とからなり、上端連結部３６の上端部は略水平状態に折曲されて当接して、接合したまま更に上方に起立し、起立部３５が形成される。
この起立部３５の部位で相互に螺着されて、左右の部材が合体される。
この起立部３５の上に縦桟Ｓが形成されるのであり、この縦桟Ｓが支持部となる。
この縦桟Ｓにソーラーパネル等が固定される。

本発明においては、接合面部３４と折板屋根Ｒ２の突条部Ｒ２ｔとの接合部の構成がポイントとなる。
即ち、接合面部３４と折板屋根Ｒ２の突条部Ｒ２ｔとの接合部で、相互に止水パッキン付きルーフボルト３９により螺着され固定されるのであるが、この部位の漏水等が問題となる。
そこで、本発明においては、この接合部に、防水部材を介装している。

この防水部材として、固定螺子である止水パッキン付きルーフボルト３９の周辺部に配設される第１防水部材２と、その外周部に配設される第２防水部材４とから形成される。
そして、上記実施形態と同様に、第１防水部材２が第２防水部材４よりも相対的に粘度の低い、柔軟な素材を使用するのである。
即ち、第１防水部材として、ブチルゴム（ＩＩＲ）を使用し、第２防水部材としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を使用するのである。

このようにして、本実施形態３においても、止水パッキン付きルーフボルト３９が取り付けられる部位に先ず第１防水部材２が、次に第２防水部材４がその周辺部に配設されて雨水等の漏水を防止する。
ここで、第１防水部材２としてブチルゴムを使用し、第２防水部材としてエチレンプロピレンゴムを使用しているため、前者が後者よりも粘度が低く、柔軟であり、ルーフボルト３９が挿通する螺子挿通穴の部位に相対的に柔軟な素材が配置され、その周辺部には、相対的に粘度の高い第２防水部材を配設することにより、その防水機能又は防水効果を向上させることができるのである。

尚、この第３実施形態では、固定螺子として止水パッキン付きルーフボルト３９を使用したが、その支持金具３０の接合面部３４の側にはワッシャとの間にパッキン３９ｐを配設してより防水効果を完全なものとしている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、以下の通りその形態を種々設計変更することができる。
本発明においては、防水部材の構成にその特徴があり、取り分け、その防水部材として２種類の異なる粘度の第１防水部材と第２防水部材とを使用してより防水効果を高めたものであるが、これら第１防水部材と第２防水部材の素材の選択は自由に行うことができるが、第１防水部材の粘度を第２防水部材の粘度よりも低いものを採用することが重要である。この点を考慮に入れて各種の合成ゴムを選択して組合せることが出来る。

波形スレート屋根用の防水支持金具においては、そのサイズ、形状等は、屋根の形態に合致するように種々設計変更することができる。
ベース部を３個以上並列させて作製することもできる。
支持部に横幅方向に長さの長い螺子挿通孔を設けることも自由である。

折板屋根用の防水支持金具においても、そのサイズ、形状等は、その屋根の形態に合致するように種々設計変更することができる。
ベース部の接合面部の上方の上端延長部の形態も上記第３実施形態に限られることなく、自由に設計変更することができ、この上端延長部を無くして、平坦に形成し、折板屋根の形態に合致させ、その上端部で起立部を形成することもできる。
また、上記第３実施形態では、左右の両側部材を螺子により合体して形成したが、これを一体的に成形することも当然可能である。

以上、本発明は、屋根上にソーラーパネル等の物品を設置するための防水支持金具に関するものであって、その支持金具を屋根に固定する部位の防水構造の改良を実現し、即ち、その防水構造の担い手である防水部材を２種類の第１防水部材と第２防水部材との組合せにより実現し、これらの防水部材として粘度の異なるものを採用することによって、よりその防水効果を向上させることができたものである。

２ 第１防水部材
４、４ｂ 第２防水部材
１０、２０、３０ 防水支持金具
１１、３１ ベース部
１２ 上端平面部（ベース部の）
１３ 側面部（ベース部の）
１４、３４ 接合面部（ベース部の）
１５、３５ 起立部
１８ 支持部
１９ 止水パッキン付きドリルビス
３６ 上端連結部
３９ 止水パッキン付きルーフボルト
１９ｐ、３９ｐ 止水パッキン
Ｒ１ 波形スレート屋根
Ｒ２ 折板屋根
Ｒｔ、Ｒ２ｔ 突条部

Claims (5)

1. 波形スレート屋根上に各種物品を設置するための支持金具であって、
   屋根の流れ方向の突条部を跨ぐように形成されたベース部(11)と、ベース部(11)から上方に延長する起立部(15)と、起立部(15)の上端部に設けられた支持部(18)とから成り、
   ベース部(11)は、上端平面部(12)とその両側で下方に延長する両側面部(13, 13)と、これら両側面部(13, 13)の下端で屋根上面に接合する接合面部(14, 14)とからなり、
   ベース部(11)略中央部位で固定螺子(19)により屋根に螺着固定され、
   前記ベース部(11)の上端平面部(12)の下面と、両側面部(13, 13)の間に位置する屋根上面とに第１防水部材(2) を配設し、これら第１防水部材(2, 2)間には、第２防水部材(4b)を配設し、更にベース部(11)の接合面部(14)と屋根の間には第２防水部材(4)を介在させ、
   第１防水部材(2)が第２防水部材(4, 4b)よりも相対的に粘度の低い、柔軟な素材を使用したことを特徴とする屋根上防水支持金具。
2. 請求項１に記載の防水支持金具を２個以上並列に設け、それぞれのベース部が波形スレート屋根のそれぞれの突条部と適合し、ベース部の上端平面部(12)、起立部(15)及び支持部(18)を相互に連結して一体的に設けたことを特徴とする屋根上防水支持金具。
3. 折板屋根上に各種物品を設置するための支持金具であって、
   屋根の流れ方向の突条部を跨ぐように形成されたベース部(31)と、ベース部(31)から上方に延長する起立部(35)と、起立部(35)の上端部に設けられた支持部とから成り、
   ベース部(31)は、屋根の突条部に接合する両接合部(34, 34)と、これら両接合部(34, 34)を連結する上端連結部(36)とから成り、
   ベース部(31)の両接合部(34, 34)においてそれぞれ固定螺子(39)により屋根に螺着固定され、
   それぞれの接合部(34)と屋根との間に防水部材を配設し、
   この防水部材が、固定螺子の周辺部に配設される第１防水部材(2)と、その外周部に配設される第２防水部材(4)とから形成され、
   第１防水部材(2)が第２防水部材(4)よりも相対的に粘度の低い、柔軟な素材を使用したことを特徴とする屋根上防水支持金具。
4. 第１防水部材(2)としてブチルゴム（ＩＩＲ）を使用し、第２防水部材(4)としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を使用したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の屋根上防水支持金具。
5. 固定螺子による締着部位の支持金具表面側に防水パッキン(19p, 39p)を介在させたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の屋根上防水支持金具。